本技术介绍了一种利用柠檬酸络合法制备铜铋共掺杂竹炭催化剂的新方法。该技术涉及将竹粉置于碱性甲醇-DMF溶液中,在55-65℃下进行回流处理,随后在处理后的混合物中加入柠檬酸,以实现铜和铋的共掺杂。该方法制备的催化剂具有优异的催化性能,可广泛应用于环保和化工领域。
背景技术
竹子生长迅速,在我国有着广泛的分布,是一种重要的生物质资源。生物质炭材料具有优异的吸附性能和结构稳定性,是各种催化剂的良好载体。以竹材等农林废弃物制备的功能化生物质炭材料,具有吸附能力强、化学性质稳定等优点,常被用于污水的净化。将竹炭催化剂用于污水处理的成本往往低于其他催化剂。目前,对于竹炭的改性大多利用其丰富的孔道结构吸附、负载催化剂,从而实现竹炭的功能化改性。然而,现有制备技术无法有效调控催化活性,无法实现在竹炭载体上同时构筑多种催化活性中心。因此,现有的竹炭功能化设计与制备方法难以适应现代工业领域对催化剂活性的更高需求,亟需一种更加有效的方案来解决上述问题。
新污染物是指排放到环境中具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征,对生态环境或人体健康存在较大风险,但现有管理措施不足的有害化学物质。其中,抗生素污染是当前国际上广泛关注的“新污染物”之一,它具有污染范围广、生态危害大的特点。环境中的抗生素源于医药、兽药和水产养殖,通过影响环境中微生物的种群数量及其他生物的种群结构和营养方式破坏生态系统平衡。此外,抗生素在环境中诱发致病微生物的耐药性造成病菌的大量繁殖。抗生素在医疗卫生、畜禽养殖中大量使用,并且未被利用的部分被拍放到水和土壤中成为主要污染物之一。近年来,抗生素对环境的危害日益受到关注,如何高效率的消除抗生素污染成为研究热点。在众多污染物处理技术中,高级氧化技术(AOPs)是基于一系列活性物种的氧化作用降解水中有机污染物的污水净化技术,因其效率高、成本低、无二次污染而备受关注。高级氧化技术主要包括芬顿氧化(过氧化氢活化)、光催化和类芬顿氧化等反应类型。基于活化过硫酸盐的污染物氧化降解技术是近年来发展起来的一种非常有潜力的污水处理技术,它属于类芬顿氧化反应中的一种类型。过硫酸盐通常可以通过光、电和超声波进行活化,进而产生多种活性自由基来氧化分解污染物,然而这些技术受到高成本和设备复杂性的阻碍,限制了它们在污水处理中的实际应用。近年来,一些研究表明过一硫酸钾(PMS)能够被一些过渡金属氧化物和生物质炭活化,活化后PMS的过氧键断裂产生具有强氧化活性的硫酸根自由基(SO4•-
)和单线态氧(1
O2
)等活性物种。这些强氧化性的活性物种能迅速将污水中的有机污染物彻底氧化分解。
实现思路